• Diamond-like carbon
• Filling valves
• Ozonated water
• Thin films
• Wear resistance

I rivestimenti sottili in diamond-like carbon sono una tipologia di coating contraddistinti da molte interessanti caratteristiche, tra cui elevata durezza, basso coefficiente di attrito, alta resistenza all’usura, inerzia chimica e biocompatibilità. Questo ne ha determinato la diffusione e l’impiego come rivestimenti protettivi in vari settori industriali, tra cui quello dell’industria alimentare e del packaging.
All’interno di questo lavoro di tesi sono stati studiati diversi rivestimenti in diamond-like carbon applicati sull’otturatore di una valvola riempitrice azionata elettromagneticamente, impiegata all’interno di macchine riempitrici automatiche in ambito beverage. Questo componente risulta essere particolarmente critico in quanto durante il funzionamento della valvola viene a contatto con il liquido da riempire ed è soggetto a strisciamento contro la parte interna del tubo di acciaio che lo ospita. L’otturatore viene quindi sottoposto contemporaneamente sia a stress meccanici dati dallo strisciamento, sia all’interazione chimica con il liquido con cui riempire le bottiglie e, inoltre, con gli agenti sanitizzanti come l’acqua ozonizzata. Per questo motivo si sono studiate varie combinazioni tra rivestimenti in diamond-like carbon e substrati e queste combinazioni sono state in particolare testate in condizioni statiche e dinamiche all’interno di un banco prova utilizzando acqua ozonizzata come liquido di riempimento, al fine di determinare la soluzione più efficace in termini di resistenza all’usura e resistenza chimica.

Diamond-like carbon thin films are coatings characterized by several interesting features such as high hardness, low friction coefficient, high wear resistance, chemical inertness and biocompatibility. Diamond-like carbon coatings have been successfully employed in several industrial fields, including food processing and packaging industry. In this thesis work, several diamond-like carbon coatings have been studied. These coatings are applied to a shutter of an electromagnetic filling valve employed inside liquid product filling machines. This is a particularly critical component because it slides against the internal part of the sleeve in which it is housed and it comes in contact with the product to be filled and with sanitizing agents such as ozonated water. The shutter, therefore, is simultaneously subject to chemical interaction and mechanical stresses. For this reason, different combination between diamond-like carbon coatings and substrates have been studied in dynamic and static condition inside a test bench that uses ozonated water as product to be filled. The aim of the test was to determine the best solution in terms of simultaneous wear and chemical resistance.